辽东湾滨海湿地现状遥感调查

[目的]研究辽东湾滨海湿地资源现状及其驱动因子。[方法]采用2014年Landsat-8卫星数据以及2013年天绘01-01卫星数据和资源3号卫星数据,通过遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,结合野外滨海湿地调查,提取辽东湾滨海湿地类型、面积及空间分布,在此基础上结合1986年和2000年的遥感调查数据,进行资源分布的驱动力分析。[结果]辽东湾滨海湿地面积为4.22×10~5hm~2,其中自然滨海湿地和人工滨海湿地面积分别为3.62×10~5和0.60×10~5hm~2,分别占辽东湾滨海湿地总面积的86%和14%;淤泥质滩涂主要分布在小凌河口与盖州市团山街道西崴子村之间,碱蓬和芦苇主要分布在小凌河口至辽河口之间且呈现零星散落分布,养殖池、沙滩、库塘等全区均有分布,盐田主要分布在长兴岛及附近区域。影响辽东湾滨海湿地资源分布的驱动因子主要是围填海活动、侵蚀与淤积作用、内外力复合作用。[结论]该研究结果可为滨海湿地资源保护、合理开发利用及管理提供数据和决策依据。     

闽东滨海湿地景观格局演化及其模拟

运用景观格局指数与马尔科夫模型分析了闽东滨海湿地1993、2001、2010年3个时期景观格局特征及动态变化,并引入分室模型模拟了3种人为干扰强度(干扰强度降低,干扰强度不变,干扰强度增强)下未来30 a景观异质性变化趋势。结果表明:20 a间闽东滨海湿地的总体景观格局变化微小,仍是以水域为基质,其他景观类型镶嵌其中的景观格局;受人类活动影响,天然湿地面积不断减少,人工湿地面积不断增加,但1993-2010年湿地总面积减少264.23 hm2,景观类型破碎化程度不断增加。水域、潮间裸滩和其他非湿地等自然景观大量转化为农田、建筑用地和养殖场,其中潮间裸滩面积不断萎缩,斑块数和斑块密度变化明显,斑块形状复杂度、分维数、破碎度和分离度也高于同时期其他景观类型。在3种不同强度的人为干扰下,闽东滨海湿地景观多样性呈现不同变化,高强度人为干扰将导致闽东滨海湿地景观多样性呈下降趋势。     

地形因子对盐城滨海湿地景观分布与演变的影响

地形作为景观结构和空间格局的重要影响因子,不仅为景观格局的形成提供基础,其空间特征也影响着景观的演变过程.基于2002、2011年地形高程信息和遥感影像,运用GIS技术,并结合分布指数,分析了盐城滨海湿地景观分布与演变对地形因子的响应特征.结果表明:①盐城淤泥质滨海湿地总体地形变化平缓,海拔0-2.5m的区域占整个研究区面积的97％以上.其中,米草带主要分布于0.9-1.5m,碱蓬带主要分布于1.5-2.lm,而芦苇带则主要分布于2.1-2.7m.②2002-2011年9年间湿地景观时间变化明显,其中,芦苇面积增加了3倍,碱蓬面积由26.80％骤降至11.51％,同期,米草面积则增加了50％之多.③湿地景观空间分布特征与地形关系比较明显.其中,米草空间分布向0.6-1.2m区间演变,显示出强烈的向低海拔区间扩张的趋势;碱蓬分布范围随地形的升高总体上呈下降趋势;芦苇在地形较高区间上的分布指数增长迅速,其优势分布区间向2.1-3.0m扩展.     

氮输入影响滨海湿地碳循环过程的模拟研究:进展与展望

滨海湿地碳循环是控制全球碳储量的关键过程之一,受近岸水体富营养化引起的氮输入影响显著。然而氮输入影响滨海湿地碳循环的过程复杂,利用碳循环模型是研究这些过程的有效手段,在全球气候变化下,评估滨海湿地碳储蓄功能具有重要意义。本研究介绍了滨海湿地碳组分在大气-植被-水体-土壤不同界面间的迁移和转化,总结了氮输入影响碳循环各阶段的规律,发现碳储蓄和碳通量对氮输入的响应受多个因素的共同作用。在此基础上,阐述了目前发展比较成熟且同时具有碳、氮、水相关模块的碳循环主流模型,以及模型为适应湿地而做出的改进及其在湿地的应用情况,为利用模型模拟氮输入影响滨海湿地生态系统碳循环的相关过程提供参考。探讨了将模型应用于湿地,应注意潮汐过程对氮输入影响等相关发展方向,同时就如何减少模型模拟的不准确性等问题展开讨论,对未来的研究方向提出展望。图1表1参126     

滨海湿地景观的变化特征及其驱动力分析——以辽宁省东港市为例

以东港市2000年和2010年2期遥感影像为基础数据,在遥感和GIS技术支持下,借助景观分析软件Fragstats 3.3进行景观格局指数计算,对研究区景观格局的变化特征和驱动力进行分析。结果表明:2000~2010年,东港市滨海湿地的面积减少了44.62 km2,其中自然湿地面积大量缩减,减少幅度为57.62%,主要表现为滩涂与沼泽转化成水田与海水养殖,导致人工湿地面积增加。景观斑块数(NP)由2000年的4 937块增加到2010年的5 365块,增加了8.67%;景观多样性指数(H)与景观形态指数(LSI)均有所增加;景观优势度指数(D)从2000年的1.253 8降低到2010年的1.104 6,表明东港市滨海湿地的景观破碎化程度越来越严重。这种变化既受到风暴潮、海岸侵蚀等自然因素的影响,也受到人为造成的滩涂围垦、水资源缺乏和环境污染等人为因素的影响,导致滨海湿地多种动植物死亡,大幅度降低了滨海湿地的生态功能和生态效益。     

海南东寨港红树林急速退化的空间分布特征及影响因素分析

【目的】对我国一些红树林湿地生态系统近期出现的急速退化现象作相关分析.【方法】以海南东寨港整个港湾红树林区为研究典型区域,应用3S技术,分析近30年间东寨港红树林湿地景观格局的演变过程;同时采用高分辨率影像数据,聚焦分析了演丰东河沿岸、塔市及三江3个片区红树林群落退化特征及空间分布规律;结合大量野外样方调查数据,系统分析了近海岸红树林生态系统退化的主要影响因素.【结果和结论】从1999—2013年,东寨港红树林面积由1 709.4 hm2减少至1 679.5 hm2,年均减少2.1 hm2.而沿海岸线2 km缓冲区范围内,周边养殖塘面积则由1987年的59.1 hm2增至2013年的1 986.9 hm2.截止2013年,东寨港红树林枯死面积约为4 hm2.从空间分布上来看,红树林枯死群落主要分布于地形低洼积水处或污染物传输通道两侧.东寨港河流型红树林群落退化最为严重,集中分布于演丰东河中下游河段;同时,近海湾的前沿地段也有退化群落零星分布.处于地带性演替后期的红树林群落,退化程度较高.陆源污染物输入强度是影响红树林退化群落分布的重要因素.     

中国滨海盐沼湿地碳收支与碳循环过程研究进展

滨海盐沼湿地由于其较高的初级生产力和较缓慢的有机质降解速率而成为缓解全球变暖的有效蓝色碳汇,近年来引起全球范围内的热切关注。我国滨海盐沼湿地分布较广,国内学者对滨海盐沼湿地碳循环及碳收支研究取得了一定进展,深入研究滨海盐沼湿地碳循环有助于对全球碳循环及全球变化的理解,并为利用滨海湿地进行碳的增汇减排提供科学依据。主要从我国滨海盐沼湿地碳循环主要观测方法、碳收支与碳循环过程及特点、碳库的组成与影响因素、气态碳的输入输出、潮汐作用对其碳收支的影响这5个方面出发,对国内的滨海盐沼湿地碳循环与碳收支的研究进展进行了归纳总结,并对今后的研究方向给出如下建议:(1)加强滨海盐沼湿地土壤碳库在深度上和广度上的研究;(2)标准化滨海盐沼湿地碳储量、碳通量的量化方法和观测技术;(3)在研究尺度上要宏观、微观并重,同时加强长期原位监测湿地碳通量的变化与室内模拟研究;(4)量化在潮汐影响下滨海盐沼湿地碳与邻近生态系统之间的横向交换通量。只有对我国滨海盐沼湿地碳库收支进行更准确的评估和长期的碳库动态变化监测,方可进一步认识我国盐沼湿地对全球气候变化的影响及其反馈作用,这对于预测全球变化及制定湿地碳储备功能的提升策略具有重要的意义。     

黄河口滨海湿地4条入海河流污染物现状调查

[目的]研究黄河口滨海湿地4条入海河流污染物现状。[方法]在黄河口滨海湿地选取4条污染较为严重的河流(广利河、神仙沟、挑河和潮河),分别于2009和2010年5月(枯水期)、8月(丰水期)和11月(平水期)在这4条河流采集水样,测定水体营养盐、COD、叶绿素和石油类等指标,采用内梅罗指数和综合营养状态指数评价法进行污染物现状调查和评价分析,了解湿地整体河流水体质量现状及其对水生态环境带来的危害。[结果]黄河口4条主要入海河流水质整体污染较为严重,属于富营养化水平,主要污染因子为TN、TP、NH 4+-N和石油类;入海河流水体N、P含量过高造成了渤海湾水体富营养化,从而引发赤潮,使渤海近岸生态环境受到一定程度的破坏;与历史数据对比,河流水体氮磷污染明显加剧,石油类污染未见显著增长,整体水质污染形势不容乐观。[结论]该研究为黄河口滨海湿地及近岸海域水体的保护和利用提供理论依据。     

三峡库区(重庆段)农村面源污染驱动因素分析

为了分析研究三峡库区(重庆段)农村面源污染物全氮(TN)、全磷(TP)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)排放量与其驱动因素与的作用关系,在重庆市库区21个区县级尺度上,用主成分分析法从19个原始指标中提取了4个主成分,并用传统线性回归模型、空间自相关模型和空间自回归模型分析污染物和驱动因素之间的空间相关性.结果表明:1)农业生产生活强度、土地利用类型及水土流失因子对三峡库区腹地外围和腹地沿江地区的农村面源污染影响较大,农资使用与畜禽养殖、农村社会环境因子对三峡库区的库中地区影响较大,三峡库区库尾都市核心区受4个主成分因子影响作用较小.2)污染物COD,BOD5主要受到驱动因素农业生产活动强度、农资使用和水土流失的影响.污染物COD,BOD5排放量受本区域驱动因素的影响要大于邻近区域的驱动因素.3)污染物TP,TN主要受到驱动因素农业生产活动强度、畜禽养殖与农资使用的影响,污染物TN的排放量还受到土壤侵蚀和不同土地利用类型的影响.污染物TP,TN的排放量受邻近区域扩散因素非常重要.     

江苏盐城原生滨海湿地土壤细菌群落多样性分析

以江苏盐城原生滨海湿地芦苇滩、芦苇碱蓬滩、碱蓬滩、碱蓬米草滩、互花米草滩、青蛤滩这6种典型滩面为研究对象,采用高通量测序方法测定土壤细菌群落的功能多样性,利用冗余分析细菌群落与环境因子的关系,以探讨滨海湿地土壤细菌群落结构空间分布及环境影响因子。结果表明,滨海湿地土壤理化指标有明显差异,由芦苇滩到青蛤滩,土壤pH值呈逐渐上升趋势,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO3--N)含量呈逐渐降低趋势,土壤全磷(TP)含量变化趋势不明显;滨海湿地30个土壤样品高通量测序共得到50 172条高质量序列,平均长度为8 362 bp,有97%相似,土壤样品文库的覆盖率范围为98. 04%～99. 56%;不同土壤细菌群落丰度指数与Shannon指数排序一致,为芦苇滩芦苇碱蓬滩碱蓬滩碱蓬米草滩互花米草滩青蛤滩,丰度相对较高的细菌门为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门,丰度值分别为27. 26%～33. 06%、23. 47%～29. 03%、15. 03%～19. 02%,主要的优势菌纲为α-变形菌纲、放线菌纲、酸杆菌纲;由芦苇滩到青蛤滩,土壤细菌Chao、Ace、Shannon指数、OTU数量呈逐渐降低趋势,土壤细菌覆盖率、Simpson指数没有明显规律性变化;土壤pH值、SOC含量、NH_4~+-N含量是滨海湿地土壤细菌群落结构和多样性的主要影响因子。     

黄河三角洲滨海湿地退化过程的时空变化及预测分析

以1991、1995、1999、2004、2009年和2013年Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像作为数据源，从景观和土地利用角度分析黄河三角洲大尺度范围的滨海湿地退化状况，并利用马尔科夫过程模型模拟2021年研究区滨海湿地的演变趋势。结果表明：1999-2004年和2004-2009年是黄河三角洲湿地退化较严重的两个时段，退化湿地占自然湿地总面积近40%，2009年以后，研究区退化得到一定的缓解。预计至2021年，湿地占区域陆地面积的比例将下降至60%。与2013年相比，自然湿地和人工湿地面积占比将分别下降4.52个百分点和3.08个百分点，草本沼泽、灌丛湿地、森林湿地和盐沼面积将分别减少32.21、15.76、19.33 km²和74.86 km²。由此可见，未来黄河三角洲滨海湿地的生态保护与修复工作仍十分艰巨。     

上海海岸带演变及生态系统服务价值变化研究

为了开展上海海岸带演变及生态系统服务价值（Ecosystem service value ESV）变化研究,实验基于1990、2000、2010和2020年Landsat遥感影像数据,分析上海海岸带岸线长度变化特征;结合Globe Land30的数据,利用空间分析,开展1990—2000年,2000—2010年、2010—2020年三个时期内土地变化和土地转移研究;在此基础上,构建上海海岸带ESV模型,厘清2000—2020年上海海岸带ESV时空变化特征。结果表明：1990—2020年间,受人类活动和自然因素影响,上海大陆岸线呈先增加后缓慢减小到增加的变化趋势,崇明岛岸线减少,长兴岛和横沙岛岸线长度增加。同时,由于人类活动强度和沿海工程力度加大,海岸带土地利用面积变化显著,耕地和建设用地增多。此外,由于土地扩建,研究期间上海海岸带呈ESV增加趋势,但其湿地ESV在2010—2020间下降28.59%。就空间分布而言,上海海岸带ESV从中高值区域逐渐向低和极低区域转变,到2020年,单位面积ESV极高地区已基本消失。城市进程中建设用地的开发和沿海湿地生态系统的减少是造成上海海岸带ESV变化的主要原因。本研究可为服务上海市指导海岸带环境管理以及可持续发展提供科学依据和决策支持。     

三江平原湿地动态变化及驱动力分析

以1993年和2003年2个时期的TM和ETM图像作为基本的信息源,在实地考察和资料分析的基础上,利用Erdas软件对三江平原地区湿地数据进行提取。结果表明:(1)从土地变化结构上来看,2003年较1993年,三江平原的湿地、林地、草地面积呈减少趋势,其中湿地减少的最多,达到75.05%;耕地、水域、居民点面积增加,其中耕地的面积增加最大,为23.32%。(2)通过三江平原湿地空间变化分析可知,10 a间耕地增加了924 513.33 hm2,湿地变为耕地414 125.33 hm2,占湿地减少面积的70.46%,湿地转化为耕地的贡献率为44.79%;但是耕地转换为其它土地利用类型的面积很少。从得到的结果分析,影响三江平原湿地面积变化有3个原因:气温升高、年降水量减少使湿地面积退缩;人口增加加快了人类开垦湿地的步伐;空间区位因子的变化对于湿地的减少具有很大的影响。基于上述原因,提出了合理利用三江平原湿地和相应的保护对策的建议。     

广西滨海湿地生态系统服务价值评价与分析

对滨海湿地生态系统服务价值进行评价是保护和合理开发利用湿地以及制定湿地补偿政策的基础和依据。在借鉴湿地生态系统服务分类的基础上,尝试构建了广西滨海湿地生态服务价值评价体系,运用目前国内外较为成熟的湿地生态服务价值评价理论和评价方法以及湿地相关调查和最新遥感解译数据对2001和2009年广西滨海湿地生态系统服务价值分别进行了评价并做了对比分析。结果表明,2001和2009年广西滨海湿地生态系统生态服务总价值分别为506.70和328.36亿元,2009年湿地生态服务价值较2001年下降了178.34亿元,下降比例为35.20%。造成湿地生态服务价值下降的主要原因是湿地面积的大幅减少,面积从2001年的333 346 hm2减少到2009年的261 018.11 hm2,减少了21.70%。     

闽东滨海湿地景观分类体系与格局特征

以闽东沿海地区1993、2001、2010年遥感图像为分析对象,用3S技术和景观生态学方法将其湿地景观分为7类,并用景观格局指数分析该湿地3个不同时期的空间格局特征和变化规律。结果表明:水域景观在斑块面积和比例上占优势地位,形状稳定且连通性最好,为研究区域的基质景观;养殖场、建筑用地和农田在斑块面积、数量、密度上均有增长,水域、人工库塘、其他非湿地景观和潮间裸滩则呈下降趋势;建筑用地景观形状最为复杂,人工库塘的分离度和破碎化程度最大,潮间裸滩次之,且在相应指数上均高于同时期其他自然湿地景观,受到人为干扰最为强烈。     

盐城海岸带生态系统服务价值时空分异

为了解盐城海岸带生态系统服务价值（ESV）的时空变异规律,基于格网尺度对盐城海岸带1997,2007和2014年3个时期的ESV进行了估算,并结合空间自相关分析探讨研究区ESV时空分异规律。结果表明:近20 a来盐城海岸带生态系统服务价值总量呈不断减少的趋势,由1997年的134.33亿元减少至2014年的97.13亿元,自然湿地芦苇Phragmites australis沼泽、碱蓬Suaeda salsa沼泽、河流面积的减少是引起生态系统服务价值变化的主要原因。研究期间ESV在空间上发生了显著变化。ESV高区（ESV指数V_ESK > 7 463.04万元）的面积和空间分布显著减少,ESV较低区（796.67万元 ESK≤3 014.78万元）的面积和空间分布表现出逐渐扩大的格局。自相关分析表明:ESV具有显著的正相关关系,呈集聚分布特征且总体上呈不断下降趋势。研究区1997-2014年敏感性指数均小于1,表明研究结果具有可信性。在未来生态系统修复和管理中要权衡与协同不同生态系统类型之间的相互关系,加大对芦苇沼泽、碱蓬沼泽、河流等天然湿地的保护,合理规划滩涂湿地的利用方式,实现沿海湿地系统的可持续发展与利用。